由不同动力学定律支配的集体运动模型中的时空关联
统计力学
2016-12-21 v3 生物物理
摘要
信息转移是决定具有分布式控制的生物系统中集体行为鲁棒性的关键因素。研究信息转移机制最直接的方法是通过实验检测由某种扰动触发的信号在系统中的传播。然而，对于野外实验，该方法效率低下，因为观察者扰动群体的可能性有限，且经验观察必须依赖罕见的自然扰动。另一种方法是使用时空关联直接从系统的自发涨落评估信息转移机制，而无需记录实际传播的信号。我们在两个集体行为模型的真实数据（由数值模拟提供，三维）上测试该方法，这两个模型由非常不同的动力学方程和信息转移机制刻画：经典的Vicsek模型，描述过阻尼非惯性动力学；以及惯性自旋模型，以欠阻尼惯性动力学为特征。通过使用动态有限尺寸标度，我们表明时空关联能够明确区分Vicsek模型的扩散信息转移机制与惯性自旋模型的线性机制。
引用
@article{arxiv.1605.09628,
title = {Spatio-temporal correlations in models of collective motion ruled by different dynamical laws},
author = {Andrea Cavagna and Daniele Conti and Irene Giardina and Tomas S. Grigera and Stefania Melillo and Massimiliano Viale},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.09628},
year = {2016}
}
备注
key references about dynamical scaling added; a few typos corrected